CN1941066A - 一种多显示器系统及其自动设置显示模式的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多显示器系统，包括主机、主显示器和可连接主机的多个外接显示器、显示器检测单元；其中，该显示器检测单元用于分别实时检测各外接显示器的状态；将检测信号传送到前述主机；该主机用于实时记录当前连接的外接显示器的显示模式和显示内容；当接收到来自所述显示器检测单元的检测信号时，进行相应的显示控制：如果检测信号是拔除外接显示器，则停止记录并保存当前的记录内容，修改显示模式，将该外接显示器显示的内容传送到主显示器；如果检测信号是连接外接显示器，则恢复为保存的显示模式，根据对应该外接显示器的记录来自动设置该外接显示器显示内容。本发明还公开一种多显示器系统中自动设置显示模式的方法。

Description

一种多显示器系统及其自动设置显示模式的方法
技术领域
本发明涉及多显示器系统的显示技术，尤其是涉及一种多显示器系统及其自动设置显示模式的方法。
背景技术
随着计算机及信息技术的不断发展，信息显示日益重要。纵观计算机的发展历史，会发现就人机接口方面而言，计算机的显示器越来越大，从最开始的14英寸，到现在的17英寸，甚至20英寸；分辨率也从原来的CGA、EGA到现在的高分辨率1024×768甚至更高；颜色也从单色到16色、256色、再到现在的24位色；都意味着在显示器上能够显示更多的信息。
但是因为显示器技术的限制，制造大尺寸高分辨率的显示设备(比如液晶、等离子体等)会比较昂贵；并且单个大屏幕显示器的观看角度和位置有限；因此，一般来说，采用多个显示器显示更多的信息内容是一种既节省成本又有效提高工作效率的好方法。现有技术中，欧洲专利文献第EP 0827066号阐述了在ATM机上采用两个显示器的应用；英国专利GB 2333391阐述了如何利用两个小的显示器拼接成一个大的显示器的方法。
与此同时，显示适配器也有了很大的发展，动态显示和静态显示性能较强，目前在便携型计算机中采用的显示适配器一般都能支持两个显示器显示不同的页面内容，在显示性能方面表现都很好。现有技术中，日本专利公开号2000-339130阐述了两个显示器应用场景，该方法收集需要在大屏幕上显示的内容，然后显示到大屏幕上去；美国专利US 2004263426解决了一个系统中不同显示模式下在两个显示设备切换显示窗口的问题。
请参阅图1，是笔记本计算机连接投影机的工作方式示意图。主机1通过电缆2连接到投影机3，然后在主机1上设置显示方式为扩展屏幕的方式，并且将投影机3的屏幕(第二显示器)5设定在笔记本屏幕(第一显示器)4的右侧，设定好投影机3上的显示分别率以及放映方式，将PPT放映在投影机的屏幕5上。
请参阅图2，是多显示器系统的另外一种应用方式的示意图。在主机20上连接两个外接显示器22和23，同时可以看到三个不同的显示器21、22和23上的三个文件，从而提高工作效率。
为了实现外接显示器的显示方式的切换，目前的一些设置方法如下所示：
1.在笔记本计算机的键盘上设置，当插上外接显示器后，通过键盘上的屏幕切换键，根据按键的顺序分别切换成：A，笔记本上显示器显示；B，外接显示器上显示；C，笔记本显示器和外接显示器共同显示。
2.在操作系统中，控制面板中选择显示模式。
3.在显示卡的控制驱动应用程序上，设定显示模式。
4.在键盘上设置快捷键，可以方便地选择显示模式。并且可以记录所有曾经用过的设置，在下一次上电或挂起回复后，可以自动检测到是否有显示器存在，并且恢复到原来的设置(THINK PAD上的方法)。
但是，以上的四种现有技术无法保证在每次拔插外接显示器操作后，都能实时自动设置显示模式，这样就需要在插拔显示器之后都要重新设置一次，使得操作较为麻烦，影响工作效率和用户体验。例如插上外接显示器后，采用手工的方式将显示模式变成了扩展显示模式，但是在拔掉外接显示器的时候，不能自动返回到单个显示器显示的模式，这样导致某些在外接显示器上显示的内容和窗口，不能在拔除外接显示器后看到，必须将显示模式设置为单个显示器的模式的时候，才能看到这些内容和窗口，或者把系统重新复位一次，或者要进入某种待机休眠关机状态S3/S4/S5，重新回来后会自动设置显示器的模式，但是无论如何都无法实时显示拔除外接显示器后的内容。
现有技术中，美国专利第US 2002149541号揭示了一种PC和多个显示器连接的方法，能支持数字显示器和模拟显示器。该方法中，提供显示器电缆连接监视器，能根据显示器的电缆的连接状态来设定双屏显示，但是需要在显示适配器上设置检测电路，而且只有在PC系统初始化时VGA BIOS才起作用，因此无法实时检测到显示器的连接。
美国专利第US 6329983号揭示了另外一种方法，使得S端子或视频信号在连接到PC主机的时候，系统能够获取已经连接视频信号的信息，但是该方法只能解决视频信号的问题；而且同样需要在信号输出端设置检测电路，采用一个微开关，只要有外接视频设备连接，这个微开关就能产生动作，继而侦测到连接状态，由于连接状态受显卡的控制，该方法也只能在初始化的时候进行状态设置。
上述的两种现有技术的共同点都是采用在显示输出上做检测，这需要几个方面的配合。
首先是需要显示器符合VESA(显示电子设备标准组织)标准。
VESA标准中规定了在DVI接口和模拟的VGA接口中定义I2C和EDID(扩展显示身份数据)来做即插即亮的功能，使得显示器在和PC连接的时候，能够使PC知道已经连接了什么样的显示器，通过读取显示器上的参数，包括生产厂家、产品型号、过滤器型号、显示的时序、显示的大小、亮度以及点阵等信息，从而能使PC系统去自动设置显示器的参数。I2C和EDID合称为DDC(显示数据通道，Display Data Channel)。但是因为成本的原因，市场上很多显示器上并不完全符合VESA标准，很多显示器厂家因为市场激烈竞争的原因为了降低成本而将该部分电路省去，这使得让PC去识别显示器是否存在很困难。因为读不到显示器上的参数，因此PC系统也无从知道显示器是否已经连接上。
其次是适配器也要做相应的动作。
要实现自动去读取显示器参数，还需要显示适配器这一端能自动识别显示器是否连接，这就要求显示适配器自动发起查询任务，然后通知PC系统，同样的原因，在显示适配器这一端也是为了降低硬件的成本，往往将I2C的电路省略，或者干脆将管脚接地，这些做法都使得自动检测设置外接显示器不太可能成为现实。
也就是说，现有技术最大的问题是，目前的显示适配器尚无法实时检测显示器的连接状态。
请参阅图3，是现有技术的计算机架构和显示适配器的示意图。
该架构中，包括了各种显示装置和PC之间的接口。其中，内部的AGP接口可以利用系统的内部存储，以及将显示BIOS共同存放于系统BIOS中来节省成本；总线接口上的显示适配器一般包含显示控制器、显示存贮器和显示BIOS以及各种类型的显示传输器，连接各种不同类型的显示设备。
现有技术中，在显示接口中预留I2C总线，或者直接侦测数据信号。由于将检测显示器连接状态的机制设置于显示适配器，使得检测状态并通知给系统的任务由适配器和驱动程序来实现：首先是显示适配器要实时检测显示器的状态；其次是显示适配器的驱动要及时把状态告诉给操作系统。上述方法的缺在于：
第一，成本高，不仅显示设备要提供自身参数的存储装置，显示适配器还要提供读取参数的电路，以及向系统报告的机制；
第二，系统控制中间环节过多，不直接，系统容易产生不可靠的问题；
第三，无法兼顾各种类型的图形输出接口，比如VESA标准以外的接口；
第四，难以做到实时自动切换显示器；
第五，无法自动恢复到原有的工作状态。
综上所述，现有技术的多显示器系统中，在多个显示器拔插切换移动的时候存在着比较大的障碍，使得操作者在使用的时候较为不方便，工作效率不高且用户的体验较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题在于提供一种多显示器系统及其自动设置显示模式的方法，可以在外接显示器的状态变化时自动设置显示模式，以及恢复原有的显示内容。
为此，本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种多显示器系统，包括主机、主显示器和可连接主机的多个外接显示器，还包括：显示器检测单元；
其中，该显示器检测单元用于分别实时检测各外接显示器的状态；将检测信号传送到前述主机；
该主机用于实时记录当前连接的外接显示器的显示模式和显示内容；当接收到来自所述显示器检测单元的检测信号时，进行相应的显示控制：如果检测信号是拔除外接显示器，则停止记录并保存当前的记录内容，修改显示模式，将该外接显示器显示的内容传送到主显示器；如果检测信号是连接外接显示器，则恢复为保存的显示模式，根据对应该外接显示器的记录来自动设置该外接显示器显示内容。
优选地，所述主机包括系统显示模式控制器、外接显示器内容记录器、系统窗口状态记录器、显示适配器显示存储器；其中，外接显示器内容记录器用于记录当前外接显示器的显示模式和显示内容；系统窗口状态记录器用于记录外接显示器内容记录器记录的该外接显示器的显示内容对应的窗口状态；系统显示模式控制器由来自显示器检测单元的检测信号启动，用于根据外接显示器内容记录器的记录和系统窗口状态记录器记录的窗口状态来决定外接显示器的显示模式和显示内容，并传送到相应显示适配器的显示存储器上。
优选地，该显示器检测单元为多个，分别对应该多个外接显示器。
优选地，该显示器检测单元采用检测EDID、或者检测VGA信号的负载的方式来实现对外接显示器的状态的检测。
优选地，该显示器检测单元包括机械接触式插头传感器、红外插头传感器和/或光学插头传感器。
本发明还提供一种多显示器系统中自动设置显示模式的方法，包括步骤：
1)多显示器系统运行时，如果连接有外接显示器，则实时记录该外接显示器的显示模式和显示内容；
2)检测各外接显示器的状态；当外接显示器的状态发生变化时生成检测信号；
3)如果该检测信号是外接显示器拔除，则停止记录并保存当前的记录内容，修改显示模式，将该外接显示器显示的内容传送到主显示器；
4)如果该检测信号是连接外接显示器，则恢复保存的显示模式，获取外接显示器对应的记录，并根据记录自动设置该外接显示器的显示内容。
优选地，所述步骤4)的获取记录内容包括查找记录的外接显示器的显示模式和显示内容，以及根据显示内容查找该显示内容目前的窗口状态。
优选地，所述步骤1)记录的显示内容为外接显示器显示的窗口的属性；所述步骤4)的设置显示内容包括：根据窗口状态决定是否需要提取显示数据；如果需要，则提取显示数据并发送至显示适配器；如果不需要，则暂时不提取显示数据并保存原来的记录。
优选地，当窗口状态为关闭或者最小化时，则决定不需要提取显示数据；还包括当窗口属性变化为打开或放大时，根据保存的记录提取显示数据并发送。
优选地，所述步骤2)的检测采用检测EDID、或者检测VGA信号的负载的方式来实现。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：由于本发明实时记录外接显示器的显示模式和显示内容，并且在获得外接显示器状态变化的检测信号后，停止记录或者查找保存的记录内容，来自动恢复到原来的显示模式，并且自动设置外接显示器的显示内容，因此在多个外接显示器拔插时，自动实时切换显示模式，免除每次拔插都要手工设置的麻烦；能够自动记忆原有的显示内容，在外接显示器连接时，能根据记录取提取相应的显示数据；从而提供多显示器系统中显示器拔插时的工作效率。
本发明的优选方式中，记录的显示内容为外接显示器显示的窗口的属性，而无需记录显示的数据，可以节省资源，并且能够根据窗口状态的变化实时进行调整。
附图说明
图1是笔记本计算机连接投影机的工作方式示意图。
图2是多显示器系统的另外一种应用方式的示意图。
图3是现有技术的计算机架构和显示适配器的示意图。
图4是本发明的多显示器系统的框图。
图5是本发明的多显示器系统中主机内部的框图。
图6是本发明的多显示器系统的一个实施例的系统架构的示意图。
图7是本发明的自动设置显示模式的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的主要思路是：多显示器系统自动记录显示器的连接状态，以及该状态下的在外接显示器上的显示内容；当检测到有外接显示器发生插拔时，根据记录的显示器的连接状态，自动回复到原来的显示模式，并根据记录确定和查找该外接显示器目前应显示的内容或者将该外接显示器显示的内容传送到主显示器。
请参阅图4，是本发明的多显示器系统的框图。
多显示器系统包括主机410、连接到主机410的主显示器411和多个外接显示器420、位于主机410和多个外接显示器420之间的显示器检测单元430。
其中，显示器检测单元430用于检测各外接显示器420的插拔动作；将检测信号传送到主机410。
主机410实时记录当前连接的外接显示器420的显示模式和显示内容；当接收到来自显示器检测单元430的检测信号时，进行相应的显示控制：如果是拔除外接显示器420，则停止记录并保存当前的记录内容，修改显示模式，将该外接显示器420显示的内容传送到主显示器411；如果是连接外接显示器420，则根据记录修改显示模式，根据外接显示器420对应的记录内容来自动设置该外接显示器420的显示内容。
其中，本领域的技术人员可以理解，该显示器检测单元430可以采用多种方法来检测外接显示器，例如现有技术中的检测EDID、或者检测VGA信号的负载等方式，此不赘述。
此外，显示器检测单元的树木也可以有所变化，只要确保能够分别实时检测各外接显示器的状态即可。
请参阅图5，是本发明的多显示器系统中主机内部的框图。
该主机410包括：系统显示模式控制器411、外接显示器内容记录器412、系统窗口状态记录器413、显示适配器显示存储器414。
其中，外接显示器内容记录器412用于记录当前外接显示器的显示模式和显示内容。
系统窗口状态记录器413用于记录外接显示器内容记录器412记录的该外接显示器的显示内容的窗口状态。
系统显示模式控制器411由来自显示器检测单元430的检测信号启动，用于根据外接显示器内容记录器412记录的内容和系统窗口状态记录器413记录的状态来决定外接显示器的显示模式和显示内容，并传送到相应显示适配器的显示内存上。
其中，记录的显示内容可以包括外接显示器当前显示的数据以及显示的窗口的包括位置信息在内的属性；为节省资源，优选只记录外接显示器当前显示的窗口的包括位置信息在内的属性，而显示数据则可以直接通过操作系统提取。
请参阅图6，是本发明的多显示器系统的一个实施例的系统架构的示意图。
该系统架构中，各种类型的显示器和PC系统连接时，采用了各种类型的连接电缆和连接头。侦测外接显示器的状态，将侦测信号送到系统的输入输出控制器；可以产生一个中断，或者查询方式也可以，通知到系统的操作系统和硬件，将所需要的显示信号和显示数据发送到该外接显示装置上。如果是台式PC系统，该信号检测连接线会经过显示适配器，但是显示适配器不做任何操作，直接送给系统的操作系统。
请参阅图7，是本发明的自动设置显示模式的方法的一个实施例的流程图。
该实施例涉及由主机、第一显示器(主显示器)、第二显示器(外接显示器)组成的多显示器系统。
步骤S710，多显示器系统正常工作。
此时，如果是系统连接外接第二显示器正常工作，则显示方式为扩展屏幕或延长屏幕，外接显示内容记录器一直工作，记录下当前外接显示器上的显示模式和内容。
如果未外接第二显示器，则显示方式为单屏幕显示，外接显示内容记录器不工作。
步骤S720，检测第二显示器的连接状态是否发生变化；当发生变化时，生成检测信号。
步骤S731，如果检测信号是拔除第二显示器，即系统I/O控制器接收到拔除信号，将通知外接显示内容记录器停止工作。
步骤S732，并在系统存储器特定位置中保存好记录。
步骤S733，然后将修改显示模式。
步骤S734，停止向外接的第二显示器发送显示数据。
步骤S735，同时将外接显示器上显示的内容，发送到内部的第一显示器上；如果是延长屏幕方法，则将屏幕缩短。这个过程是实时完成的。
步骤S741，如果检测信号是外接第二显示器，即当系统实时检测到外接第二显示器时，首先将显示模式修改为扩展屏幕或延长屏幕方式。
步骤S742，读取存放的第二显示器的显示内容。
步骤S743，然后根据外接显示内容记录器上保留的内容和系统窗口状态的记录状态来判定是否需要向外接第二显示器发送显示内容；即是否有窗口关闭或缩小的情况。如果否，则进入步骤S744；如果是，则进入步骤S745。
步骤S744，将需要的显示数据发送到第二显示器的显示内存中；然后启动外接显示器内容记录器。
步骤S745，不显示窗口，继续保留记录。
步骤S746，判断是否有窗口打开、或放大等操作，即窗口状态是否发生变化；如果否，则结束处理；如果是，则进入步骤S744。
其中，检测外接显示器的方法有很多种，现有技术中有检测EDID、以及检测VGA信号的负载等方式，此不赘述。
为了便于对本发明的进一步的理解，下面结合一个实例对本发明进行介绍。
该实例涉及一种笔记本型计算机。该笔记本计算机本身连接一个LCD显示屏，该显示屏是笔记本缺省的显示屏；该笔记本计算机的外接VGA接口可以接外接显示器或投影机(第二显示器)。外接显示器的拔除插入检测采用现有技术来检测，也可以在外接显示器插座上设置机械接触式插头传感器、红外。插头传感器或者光学插头传感器等，此不赘述。
当用户使用双屏扩展方式时，笔记本上的显示屏和外接的第二显示器或投影机可以显示不同的窗口内容；当用户需要带着笔记本离开时，需要拔除外接显示器，拔除后，外接显示器的检测装置立刻检测到外接显示器拔除信号，通知操作系统，形成一个中断事件，操作系统根据判断中断信号来源后，将系统的显示模式改为当个显示器模式，外接显示器上的显示内容全部移到当前还连接的显示屏上而当用户结束移动办公回到办公桌后，连接上外接第二显示器时，检测装置能立刻发送外接显示器插入信号，以中断的方式通知操作系统，操作系统经过判断后确认是外接显示器插入中断后，首先触发显示设置系统，将显示模式设置成外接显示器拔除前的显示模式，比如拔除前的模式是双屏扩展模式，并且根据上一次保留记录中窗口内容，只要在拔除期间没有被关闭或最小化，将这些保留记录中的内容全部显示在第二显示器上。即使是在拔除外接显示器的过程中，文件被最小化或关闭了，但是记录器中仍然保留了外接显示器拔除前的信息，因此在再次插上外接显示器之后，如果这时候把这个窗口放大或打开时，操作系统根据保留的记录，也将这些文件或窗口显示在第二显示器上。但是对已经删除的文件，或窗口，因系统不再保留被删除文件的位置信息，因此不做类似的操作。
在第二显示器内容记录器中，只保留和窗口特性的相关内容，比如窗口当时的位置，大小等属性，而不记录具体实际的显示数据，具体的内容由操作系统到系统存储中去读取。这样最节省系统资源，当然也可以直接保留存储所有信息。
综上所述，本发明涉及一种包括一台主机和多个显示器屏幕的进行信息显示的系统及其自动设置显示模式的方法，能够随时自动检测外接多个显示器是否存在，并设定显示模式。
本发明尤其适用于便携式计算机，在需要频繁和外接大显示器或投影机连接或拆离的时候自动设定显示模式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多显示器系统，包括主机、主显示器和可连接主机的多个外接显示器，其特征在于，还包括：显示器检测单元；
其中，该显示器检测单元用于分别实时检测各外接显示器的状态；将检测信号传送到前述主机；
该主机用于实时记录当前连接的外接显示器的显示模式和显示内容；当接收到来自所述显示器检测单元的检测信号时，进行相应的显示控制：如果检测信号是拔除外接显示器，则停止记录并保存当前的记录内容，修改显示模式，将该外接显示器显示的内容传送到主显示器；如果检测信号是连接外接显示器，则恢复为保存的显示模式，根据对应该外接显示器的记录来自动设置该外接显示器显示内容。
2.根据权利要求1所述的多显示器系统，其特征在于，所述主机包括系统显示模式控制器、外接显示器内容记录器、系统窗口状态记录器、显示适配器显示存储器；其中，外接显示器内容记录器用于记录当前外接显示器的显示模式和显示内容；系统窗口状态记录器用于记录外接显示器内容记录器记录的该外接显示器的显示内容对应的窗口状态；系统显示模式控制器由来自显示器检测单元的检测信号启动，用于根据外接显示器内容记录器的记录和系统窗口状态记录器记录的窗口状态来决定外接显示器的显示模式和显示内容，并传送到相应显示适配器的显示存储器上。
3.根据权利要求1或2所述的多显示器系统，其特征在于，该显示器检测单元为多个，分别对应该多个外接显示器。
4.根据权利要求1或2所述的多显示器系统，其特征在于，该显示器检测单元采用检测EDID、或者检测VGA信号的负载的方式来实现对外接显示器的状态的检测。
5.根据权利要求1或2所述的多显示器系统，其特征在于，该显示器检测单元包括机械接触式插头传感器、红外插头传感器和/或光学插头传感器。
6.一种多显示器系统中自动设置显示模式的方法，其特征在于，包括步骤：
1)多显示器系统运行时，如果连接有外接显示器，则实时记录该外接显示器的显示模式和显示内容；
2)检测各外接显示器的状态；当外接显示器的状态发生变化时生成检测信号；
3)如果该检测信号是外接显示器拔除，则停止记录并保存当前的记录内容，修改显示模式，将该外接显示器显示的内容传送到主显示器；
4)如果该检测信号是连接外接显示器，则恢复保存的显示模式，获取外接显示器对应的记录，并根据记录自动设置该外接显示器的显示内容。
7.根据权利要求6所述的自动设置显示模式的方法，其特征在于，所述步骤4)的获取记录内容包括查找记录的外接显示器的显示模式和显示内容，以及根据显示内容查找该显示内容目前的窗口状态。
8.根据权利要求7所述的自动设置显示模式的方法，其特征在于，所述步骤1)记录的显示内容为外接显示器显示的窗口的属性；所述步骤4)的设置显示内容包括：根据窗口状态决定是否需要提取显示数据；如果需要，则提取显示数据并发送至显示适配器；如果不需要，则暂时不提取显示数据并保存原来的记录。
9.根据权利要求8所述的自动设置显示模式的方法，其特征在于，当窗口状态为关闭或者最小化时，则决定不需要提取显示数据；还包括当窗口属性变化为打开或放大时，根据保存的记录提取显示数据并发送。
10.根据权利要求6至9任一项所述的自动设置显示模式的方法，其特征在于，所述步骤2)的检测采用检测EDID、或者检测VGA信号的负载的方式来实现。
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